專利名稱：用于聚集和檢測照明裝置發(fā)出的光的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于聚集和;險測/人一 個或多個發(fā)光元件發(fā)出的光以提供包括照明反饋控制特征的方法和裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的開發(fā)方面的 最新進(jìn)展已使得這些固態(tài)設(shè)備適用于一般照明應(yīng)用，這些應(yīng)用包括(例如) 建筑、娛樂和道路照明。同樣，這些設(shè)備正在變得愈加可與諸如白熾、焚光 和高強(qiáng)度放電燈的光源相比較。鑒于包括效率、低成本和獨立調(diào)節(jié)光輸出的 色度和亮度的能力的若千原因，具有紅色、綠色、藍(lán)色、琥珀色的多色發(fā)光 部件和/或其他有色LED以及具有各種色溫的白色LED的發(fā)光體引起特別注 意。需要用LED技術(shù)解決的重要問題之一是設(shè)備特征(諸如，光輸出、主 波長和正向電壓)的變化。這些參數(shù)波動是因為制造條件的變化。這些參數(shù) 同樣強(qiáng)烈依賴于溫度。然而，可確定參數(shù)隨溫度的改變，溫度依賴性對于每 個顏色而言并非為統(tǒng)一的。為了使得這個情況更進(jìn)一步地復(fù)雜，設(shè)備特征同 樣在LED的壽命周期期間改變。為了控制基于LED的光源的光輸出，必須精確地監(jiān)控總的傳送的光。 此要求以來自每個光源的光強(qiáng)度的已知部分截斷傳感器中的一個或多個的 方式來放置光傳感器(例如，光電二極管或其他類型的光檢測設(shè)備)。此外， 感測到的光量必須足以確保用于反饋回路的運作的良好信噪比以控制光源 的功能性。例如，第6,741,351號美國專利披露了一種用于安置一個或多個紅色、 綠色或藍(lán)色光電二極管以檢測來自LED光源(包括紅色、綠色和藍(lán)色LED 的陣列)的光的方法。從每個LED取樣光的相等部分以用于精確監(jiān)控總的 光輸出，使用反射元件改變從LED到光電二極管的光的方向來執(zhí)行監(jiān)控。 通過脈沖調(diào)制LED并隨后使用特殊光電二極管或與光電二極管組合的濾色 器來順序地測量個別顏色，以檢測來自LED的光。然而，LED和光學(xué)部件 的配置可導(dǎo)致LED與光電二極管之間的光學(xué)路徑長度比較大，此可導(dǎo)致檢 測到的信號不精確。此外，此配置導(dǎo)致了光源的總尺寸比較大。美國第6，803,732號專利披露了一種具有多個LED鏈的LED陣列，每 個LED鏈具有至少 一個LED且并耳關(guān)。LED陣列具有至少 一個輸出以用于將 所產(chǎn)生的輻射反饋給電源單元。將至少 一個參考LED鏈與所述LED鏈并聯(lián) 且提供感光組件，該感光組件檢測參考LED鏈所發(fā)出的輻射。感光組件以 依賴于參考LED鏈所產(chǎn)生的輻射的方式產(chǎn)生一個測量信號，該信號用于對 電源單元提供反饋。美國第6,498,440號專利披露了一種能夠利用多個光源來產(chǎn)生所要結(jié)果 色調(diào)且包括一個處理器、 一個存儲器和多個光源和一個檢測器的照明器組 件。所述存儲器連接至所述處理器且儲存數(shù)據(jù)和信息。多個光源中的每一個 連接至所述處理器且產(chǎn)生不同顏色。處理器能夠獨立控制每個光源的強(qiáng)度以 產(chǎn)生所要結(jié)果色調(diào)。檢測器同樣連接至處理器。檢測器對處理器提供信息， 該處理器在確定如何調(diào)節(jié)每個光源的強(qiáng)度時利用這些信息以提供所要結(jié)果 色度。美國第6,614,358號專利披露了一種理想地適用于具備光學(xué)反饋的流量 控制(Traffic Control)信號以較佳通過檢測來自集中于LED陣列上的擴(kuò)散 器的反向散射光來實現(xiàn)恒定光輸出的固態(tài)光裝置?？刂七壿嬙试S單獨驅(qū)動 LED,且在設(shè)備的壽命過程中，使得其驅(qū)動特征隨時間改變以確保在符合 DOT標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度產(chǎn)生統(tǒng)一的光束。光學(xué)反饋同樣建立與感測到的環(huán)境光的 功能統(tǒng)一的光束強(qiáng)度等級以辨別白天和黑夜操作。美國第20030087231號專利申請披露了 一種控制提供給投影系統(tǒng)中的 一個或多個發(fā)光二極管的功率的方法，包括測量來自一個或多個發(fā)光二極管 的光輸出。至少基于測量出的光輸出，修改提供給發(fā)光二極管中的至少一個 的功率。美國第6,689,999號專利披露了 一種發(fā)光二極管照明裝置，該裝置包括 用于提供固定直流電的電源；用于發(fā)光的發(fā)光二極管頭；和用于調(diào)節(jié)所述頭 上的所述光輸出的程度并補償改變所述功率頭中的所述光的作用的效率的 控制器，藉此該控制器接收用于光學(xué)反饋穩(wěn)定性、溫度補償和短期電流改變 的檢測的信號以調(diào)節(jié)所述光和效率。美國第5,783,909號專利披露了一種用于維持發(fā)光二極管(LED)的照 明強(qiáng)度的電路，該電路包括用于產(chǎn)生照明強(qiáng)度的至少一個發(fā)光二極管 (LED);用于感測與LED的照明強(qiáng)度成比例的情形并用于產(chǎn)生照明強(qiáng)度 信號的傳感器；電性連接至LED以用于將電能的脈沖供應(yīng)給LED的電源； 且其中該電源包括對照明強(qiáng)度信號敏感的切換設(shè)備以用于調(diào)節(jié)由每個時間 單元的脈沖所供應(yīng)的電能以調(diào)節(jié)通過LED的電流的均衡以將LED的照明強(qiáng) 度維持在預(yù)定程度。在一個實例中，傳感器包括用于感測LED的操作溫度 的改變的構(gòu)件。在第二實例中，傳感器包括用于感測LED的照明輸出的改 變的構(gòu)件。由每個時間單元的脈沖所供應(yīng)的電能通過改變頻率、改變脈沖寬 度、頻率和寬度的組合貨調(diào)節(jié)AC正弦波型內(nèi)的脈沖的相位中的任意一個來 調(diào)節(jié)。美國第5,471,052號專利披露了一種傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于使用兩個 或兩個以上不同特征色度的主要光源和一個主要感光元件(其在反射離開目 標(biāo)物件之后從光源接收光)和一個次要感光元件(其在反射離開目標(biāo)之前從 光源接收光)來識別物件的顏色。沿著從物件反射的光來確定主要光源的光 的顏色。兩個信號的適當(dāng)處理產(chǎn)生物件的顏色?；蛘?，可將所反射的光用于 反饋回路中以控制主要光源。使用光導(dǎo)纖維束(其可為分離的)將從光源發(fā) 出的光帶到物件，并將光指向測量光并使用信號來調(diào)節(jié)光源的輸出的次要接收器。同樣可將該次要接收器放置于具有光源的光盒中。此外，光導(dǎo)纖維束 以及具有直接在光源對面的傳感器都可導(dǎo)致系統(tǒng)的總尺寸不必要地大。美國第5,838,451號專利披露了一種具有固態(tài)發(fā)射器和檢測器以測量從 物件反射或通過物件透射的光的光譜強(qiáng)度分布的裝置。同樣，在此發(fā)明中， 使用光學(xué)部件，以在光入射到;f全測器上之前改變光的方向。此外，此發(fā)明的 實施例使用基于溫度的反饋回路以控制由固態(tài)發(fā)射器所發(fā)出的光，此要求系 統(tǒng)組件的精細(xì)4乏準(zhǔn)。美國第6,127,783號專利披露了一種具有彩色的紅色、綠色和藍(lán)色中的 每一個的LED的白光光源。光導(dǎo)纖維聚集由LED發(fā)射的光的一部分且將其 指向提供用于反饋控制電路的輸出的光電二極管，該反饋控制電路控制通過 LED的電流?？刂齐奮各關(guān)閉LED以獲得在 一 系列時間脈沖中未測量的顏色 且將每個顏色的測量出的光輸出與所需輸出相比較。具有了這樣的配置，每 個LED與光電二極管之間的路徑長度可顯著變化進(jìn)而導(dǎo)致了檢測到的信號 的不精確。美國第5,739,915號專利披露了一種經(jīng)設(shè)計為將顏色文件掃描至電信號 中以復(fù)制顏色文件的電光系統(tǒng)。該電光系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生白光束以照明待掃 描的顏色文件的白光源。使用由棒形透鏡的至少第一行、第二行和第三行組上。為了將所反射的光分離為RGB分量，將第一條紅色濾光薄膜附著至棒 形透鏡的第一行的一端；將第二條綠色濾光薄膜附著至棒形透鏡的第二行的 一端；且將第三條藍(lán)色濾光薄膜附著至棒形透鏡的第三行的一端。通過自聚和藍(lán)色分量的量的電信號。顏色過濾薄膜為低成本的且易于組裝，從而允許 電光系統(tǒng)的制造成本得到顯著地降低。雖然存在用于聚集由諸如LED的光源所產(chǎn)生的照明的許多先前技術(shù)方 法和系統(tǒng)，但是這些先前技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計通常為復(fù)雜的且可具有不精確的檢 測信號。因此，例如，需要一種用于聚集和檢測來自光源的光的新方法和裝置以用于對光源進(jìn)行反饋和控制。提供此背景信息以披露本申請人所認(rèn)為的可能與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的信息。 這些并非意欲對本發(fā)明的許可范圍進(jìn)行任何限制，也不應(yīng)用于對本發(fā)明的許 可范圍進(jìn)行解釋，前述任何信息只是構(gòu)成相對于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于聚集和檢測由發(fā)光裝置所發(fā)出的光的裝置 和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供經(jīng)配置為用于進(jìn)行光聚集和檢測且經(jīng)調(diào)適為連接至電源的發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包括 一個或多個用于光發(fā)射的發(fā)光 元件中的兩個或兩個以上群集，所述群集圍繞第一中心軸配置且每個群集大體 上與該第一中心軸等距；用于聚集由所述兩個或兩個以上群集中每個發(fā)出的光 的一部分的光聚集構(gòu)件，該光聚集構(gòu)件具有第二中心軸，該光聚集構(gòu)件經(jīng)放置 以使得該第二中心軸與該第 一 中心軸對準(zhǔn)；和光連接至該光聚集構(gòu)件的光沖僉測 構(gòu)件，該光檢測構(gòu)件用于接收光的該部分且將光的該部分轉(zhuǎn)換為表示該光的電 信號。根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，提供了 一種用于聚集和檢測由發(fā)光元件的兩 個或兩個以上群集發(fā)出的光的方法，該方法包括以下步驟提供光連接至兩 個或兩個以上群集的光聚集構(gòu)件和光連接至該光聚集構(gòu)件的光檢測構(gòu)件，所 述兩個或兩個以上群集圍繞第一中心軸配置且每個群集大體上與該第一中 心軸等距，該光聚集構(gòu)件具有第二中心軸且該光聚集構(gòu)件經(jīng)放置以使得該第 二中心軸與該第一中心軸對準(zhǔn)；使用該光聚集構(gòu)件來聚集由發(fā)光元件的所述 兩個或兩個以上群集中的每個發(fā)出的光的一部分；和使用該光檢測構(gòu)件來檢 測光的該部分且將光的該部分轉(zhuǎn)換為表示該光的電信號。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的群集和光傳感器的配置的俯視圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的群集和光傳感器的配置的俯 視圖。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的橫 截面圖。圖3B示出了圖3A的實施例的俯視圖。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖4B示出了圖4A的實施例的俯視圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。圖9B示出了圖9A的俯視圖。圖10示出了本發(fā)明的一個實施例的用于使所聚集的光重指向光傳感器 并拒絕環(huán)境光的光學(xué)元件的透視圖。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于聚集檢測光的系統(tǒng)的一部 分的橫截面圖。圖12示出了圖IO中連接至與發(fā)光元件的群集相關(guān)聯(lián)的光學(xué)部件的的光 學(xué)元件的特寫。圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光聚集和重指向光學(xué)部件的 第一縱向橫截面配置。圖13B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光聚集和重指向光學(xué)部件的第二縱向橫截面配置。圖13C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光聚集和重指向光學(xué)部件的 第三縱向橫截面配置。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于聚集和檢測光的系統(tǒng)的 橫截面圖。
具體實施方式
定乂使用術(shù)語"發(fā)光元件，，來定義在任何區(qū)域或電磁譜的區(qū)域的組合(例如， 可見區(qū)域、紅外和/或紫外區(qū)域)中發(fā)出輻射的任何設(shè)備，所述設(shè)備通過(例 如)將電位差施加于其上或使電流通過其中來實現(xiàn)啟動。因此，發(fā)光元件可 具有單色、準(zhǔn)單色、多色或?qū)拵ьl謙發(fā)射特征。如將由本技術(shù)領(lǐng)域人員容易 地了解，發(fā)光元件的實例包括半導(dǎo)體、有機(jī)或聚合物/聚合體發(fā)光二極管、 涂有光學(xué)抽吸磷光體的發(fā)光二極管、光學(xué)抽吸納晶體發(fā)光二極管或任何其他 類似的發(fā)光設(shè)備。另外，使用術(shù)語發(fā)光元件來定義發(fā)出輻射的特定設(shè)備，例 如LED沖模(die),且同樣可用以定義發(fā)出輻射的特定設(shè)備連同其內(nèi)放置 有特定設(shè)備的外殼或包裝的組合?？山粨Q地使用術(shù)語"光，，和"顏色，，來定義在特殊區(qū)域或電磁譜的區(qū)域 的組合(例如，可見區(qū)域、紅外和/或紫外區(qū)域)中的特殊頻率或頻率范圍 的電磁輻射。如本文中所使用，術(shù)語"約"指與正常值偏差+/-10% 。將了解，在本 文提供的任何給定值中始終包括此偏差(無論是否特別提及該值)。(此發(fā)明屬于此項技術(shù))的一般技術(shù)人員中的任何人所共同了解的意義相同 的意義。本發(fā)明提供用于聚集和檢測從多個發(fā)光元件發(fā)出的光的方法和裝置。所述多個發(fā)光元件經(jīng)分組為一個或多個發(fā)光元件的兩個或兩個以上群集，所述 群集經(jīng)配置以使得從每個群集發(fā)出的 一部分光直接入射于中心軸上，其中沿 所述中心軸的每個點與每個群集等距離。相對于每個群集之間的距離而言， 通常將每個群集內(nèi)的發(fā)光元件放置得彼此靠近。對于群集的所有發(fā)光元件而 言，入射于沿中心軸的每個點上的來自每個發(fā)光元件的光的光學(xué)路徑長度大 體上是相等的。同樣具有與中心軸相關(guān)聯(lián)的的光聚集構(gòu)件經(jīng)放置得使得群集 的中心軸與光聚集構(gòu)件的中心軸一致。光聚集構(gòu)件聚集來自每個群集的光的 大體上相等部分且將聚集到的光傳播至光檢測構(gòu)件，該光檢測構(gòu)件包括一個 或多個光學(xué)傳感器以用于轉(zhuǎn)換為表示由群集所發(fā)出的光的電信號。因此，本 發(fā)明在從每個群集到光檢測構(gòu)件之間提供大體上相等的光學(xué)路徑長度，且可 確保光聚集構(gòu)件將來自每個群集的光的大體上相等的部分傳播至光檢測構(gòu) 件。在一個實施例中，可將光檢測構(gòu)件所提供的電信號反饋至用于控制(例 如)由發(fā)光元件所發(fā)出的光的特性的控制器。如將容易地了解，可要求控制群集所發(fā)出的光的通量、色度和色溫的特性。例如，如圖1中所說明，可用圓形設(shè)計來配置發(fā)光元件703的六個群集 710,從而使得在通過圓形700的中心709的軸上的每個點與每個群集之間 的距離為等距離。將光學(xué)傳感器702放置于穿過圓形700的中心709垂至于 群集的平面的軸上，且將光學(xué)傳感器702用以聚集與檢測從群集710發(fā)出的光。圖2根據(jù)本發(fā)明說明群集的配置的另一實例，其中以每個群集之間角距 為120°的圓形設(shè)計來配置發(fā)光元件群集810且同樣以每個光學(xué)傳感器之間 角距為120°的圓形設(shè)計來圍繞圓形800配置光學(xué)傳感器802。圓形800和 8000中的每一個的中心軸一致且通過彼此的中心。因此，盡管每個光學(xué)傳 感器可聚集來自每個群集810的光的不同部分，但是光學(xué)傳感器802 —起作 為一個組來聚集來自群集810中的每一個的光的大體上相等部分。此項技術(shù)的一般技術(shù)人員將容易地了解群集和光學(xué)傳感器的其他配置，此可確保來自 每個群集的光的大體上相等部分由一組光學(xué)傳感器聚集。如將容易地了解，發(fā)光元件群集、光聚集構(gòu)件和光檢測構(gòu)件的許多配置 為可能的。發(fā)光元件由電源啟動且控制器可用以控制電源的電平和類型，該 控制器大體上控制諸如從(例如)發(fā)光元件群集所發(fā)出的光的光通量、輻射 通量和色度的性質(zhì)。本發(fā)明可通過一起檢測來自所有群集的光替代輪流檢測方法(如此項技 術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)中所常見)來減少光檢測構(gòu)件(例如，光傳感器)的數(shù)目。對根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的群集的配置在于可使得發(fā)光元件與一個或多 個光學(xué)傳感器之間的路徑長度變小，從而使得雜散光成為可能，或者使得(例 如)可導(dǎo)致減少光檢測的不精確的其他作用成為可能。此外，本發(fā)明的實施 例可通過將光學(xué)傳感器放置于接近群集的中心軸或放置于群集的中心軸上 來使得減少組件的數(shù)目且從而使得減小發(fā)光系統(tǒng)的總尺寸成為可能。另夕卜，本發(fā)明的實施例允許在諸如印刷電路板(PCB )的單一基板上實施發(fā)光元件、 一個或多個光學(xué)傳感器和任何反饋回路電路的群集。此外，通過將單一光學(xué) 傳感器用于光檢測，因而開發(fā)出的反饋回路可比通過使用輪流檢測方法定義 的反饋回路快。發(fā)光元件可為各種類型，例如，如將容易地了解，其可為LED、小分 子有機(jī)LED (OLED)，聚合物L(fēng)ED (PLED)或任何其他主要或次要發(fā)射 發(fā)光元件。群集內(nèi)的發(fā)光元件可發(fā)出各種顏色，例如，每個群集可含有紅色、 綠色和藍(lán)色或紅色、綠色、藍(lán)色和琥珀色發(fā)光元件以用于產(chǎn)生白光或發(fā)光元 件(例如，涂有磷光體的LED)也可發(fā)出各種色溫的白光。龍菜桌在本發(fā)明的一個實施例中，光聚集構(gòu)件可包括用于執(zhí)行提取(Extract)、 聚集來自發(fā)光元件的群集的光并將其指引至光檢測構(gòu)件中的一個或多個的 光學(xué)或其他構(gòu)件。在一個實施例中，來自發(fā)光元件的群集的光可直接入射于放置有檢測構(gòu)件的中心軸上的點上，其中所述點可由群集的配置來限定。在 一個實施例中，可通過光學(xué)傳感器來聚集光，且因此，光學(xué)傳感器提供聚集 構(gòu)件與檢測構(gòu)件。在另 一個實施例中，可將來自發(fā)光元件的光朝著由群集配置確定的中心 軸上的點指引，且隨后將其重指向至光檢測構(gòu)件。例如，來自群集的光可入 射于與由群集配置確定的中心軸上的點一致的窗上，且隨后將其指引至從那個位置移除的光學(xué)傳感器。在一個實施例中，發(fā)光元件的群集包括用于將光指引到各種需要的方向 上的額外光學(xué)部件。與群集相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)部件可確定光聚集構(gòu)件所聚集 的光量。在本發(fā)明的一個實施例中，如此項技術(shù)的一般技術(shù)人員將容易地了解，群集光學(xué)部件可包括諸如混合拋物線聚集器(CPC)的電介質(zhì)總內(nèi)部反 射型聚集器(DTIRC)，或可包括諸如反射CPC的鏡面型反射光學(xué)部件， 或可包括光管或反射、DTIRC和折射或其他光學(xué)部件的組合。當(dāng)使用DTIRC 或其他此類光學(xué)部件時，光學(xué)部件的側(cè)面漏出的光可足以提供群集所發(fā)出的 光的足夠輻射強(qiáng)度級以使得聚集與檢測成為可能。在一個實施例中，當(dāng)(例如)需要較高光級時，DTIRC或其他群集光 學(xué)部件可經(jīng)設(shè)計以使得在所需位置可產(chǎn)生群集光學(xué)部件中的"缺陷，，或集成 特性，將光指向朝向光檢測構(gòu)件或增加(例如)光學(xué)部件漏出的光的級別。 可在群集光學(xué)部件中模制在群集光學(xué)部件中制造的集成特性，或(例如)可 將該特性機(jī)器制造至群集光學(xué)部件中或附著至群集光學(xué)部件。在一個實施例中，光聚集構(gòu)件可全部或部分與群集光學(xué)部件結(jié)集成。在 一個實施例中，光聚集構(gòu)件包括經(jīng)配置以與群集光學(xué)部件匹配以提取由群集 的發(fā)光元件所發(fā)出的光的一部分的光提取光學(xué)部件。該光提取光學(xué)部件可將 光的所述部分直接指向至光檢測構(gòu)件。在一個實施例中，光聚集構(gòu)件包括與群集光學(xué)部件光耦合以提取由發(fā)光 元件所產(chǎn)生的光的一部分的光提取光學(xué)部件。光聚集構(gòu)件還包括光耦合至光 提取光學(xué)部件的光聚集光學(xué)部件，其中光聚集光學(xué)部件聚集光的所述部分且將其指引至光檢測構(gòu)件。在一個實施例中，可使用包括光聚集光學(xué)部件或光聚集光學(xué)系統(tǒng)的光聚 集構(gòu)件來聚集由群集所發(fā)出的光的樣本，該光聚集光學(xué)系統(tǒng)光耦合至群集且 經(jīng)設(shè)計以從每個群集獲得少量光并將該光指引至光檢測構(gòu)件，以使得來自每 個群集的大體上相等量的光入射于光檢測構(gòu)件上。所述光聚集光學(xué)部件可為 固體或空心光管，可具有折射和/或反射光學(xué)元件且可(例如)具有漫射或 鏡面反射表面。所述光聚集光學(xué)部件可提供用于聚集光并將光指引至光檢測 構(gòu)件的構(gòu)件。在本發(fā)明的一個實施例中，所述獨立光聚集光學(xué)部件還可混合 所聚集到的光。在本發(fā)明的一個實施例中，位于光聚集光學(xué)部件內(nèi)的光學(xué)元件(例如， 透鏡)可用以提供用于將由光聚集光學(xué)部件聚集的光集中和/或聚焦于光檢 測構(gòu)件上的構(gòu)件。此集中過程可增加入射于光檢測構(gòu)件上的光量，藉此可增 加光檢測構(gòu)件的精確度。在一個實施例中，位于光聚集光學(xué)部件內(nèi)的光學(xué)部件可將光聚集光學(xué)部 件的出口孔徑重新成像于光檢測構(gòu)件上，藉此減少噪聲級并增加至光檢測構(gòu) 件上的光通量。在本發(fā)明的另一個實施例中，可將濾光器放置于沿光聚集光學(xué)部件的長 度的位置處。例如，可將該濾光器放置于光聚集光學(xué)部件的的頂部、底部或 中部。該濾光器可為中性濾光器以降低總信號級或諸如紅外濾光器、紫外濾 光器或彩色濾光器的選擇濾光器以選擇性地阻擋電磁頻譜的區(qū)域。濾光器類 型的選擇可基于其所要濾光能力和特定應(yīng)用的要求(例如，光學(xué)傳感器的類 型)。例如，日光和由白熾和焚光源發(fā)出的光含有顯著的紅外含量，這會影 響光檢測構(gòu)件，且因此可需要使用紅外濾光器的抑制。在一個實施例中，可將濾光器并入光^r測構(gòu)件中。例如，可使用具有涂 成紅色、綠色、藍(lán)色、琥珀色或紅外輻射的彩色濾光器的硅光電二極管來檢 測聚集到的光的選定部分。在本發(fā)明的一個實施例中，單一光提取光學(xué)部件可經(jīng)配置為發(fā)光元件的一個或多個群集共用的。例如，在包括多個群集的光源中，可使用單一光提 取光學(xué)部件來定形從每個群集發(fā)出的光束且取樣由每個群集發(fā)出的光。在一 個實施例中，此光提取光學(xué)部件可用以支持所有或部分光聚集光學(xué)部件或形 成所有或部分光聚集光學(xué)部件。在本發(fā)明的 一個實施例中，光聚集構(gòu)件包括可用以限制環(huán)境光的檢測的 光阻擋元件(例如，光學(xué)或其他結(jié)構(gòu))。例如，不透明或反射元件可經(jīng)放置 以使得阻止所有或部分環(huán)境光進(jìn)入光聚集光學(xué)元件和/或阻止其到達(dá)光學(xué)傳 感器。在本發(fā)明的一個實施例中，光聚集構(gòu)件包括經(jīng)配置以提取來自群集的光 并阻擋環(huán)境光到達(dá)光檢測構(gòu)件的光學(xué)元件。在一個實施例中，此光學(xué)元件可 由具有上表面涂覆不透明物的透明材料形成。在一個實施例中，該光學(xué)元件 可經(jīng)放置以提取來自與群集相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)部件的光并將該光指引至光 聚集光學(xué)部件中。涂覆于此光學(xué)元件的上表面上的反射不透明物可經(jīng)配置以 在抵制環(huán)境光的同時將來自群集的光反射至光聚集光學(xué)部件中并朝向光檢 測構(gòu)件?？蓪⒏鞣N類型的光學(xué)傳感器用作能夠檢測來自群集的光的光檢測構(gòu)件。 例如，如此項技術(shù)的一般技術(shù)人員將容易地了解，光學(xué)傳感器可為半導(dǎo)體光 電二極管、光電傳感器、LED或其他光學(xué)傳感器。此外，光學(xué)傳感器可經(jīng)配 置以^r測一個或多個頻率范圍的光。可使用不同光學(xué)傳感器來檢測不同頻率范圍的光，例如，對紅光敏感的 特殊光學(xué)傳感器可用以檢測群集發(fā)出的光的紅色部分，而對綠光或藍(lán)光敏感 的其他光學(xué)傳感器可分別用以檢測光的綠色或藍(lán)色部分。另外，可使用一個器放置于光檢測構(gòu)件(例如，硅光電二極管)上。在一個實施例中，光檢測構(gòu)件可包括多于一個的光學(xué)傳感器以將來自一 個或多個發(fā)光元件的一個或多個群集的光轉(zhuǎn)換為電信號?？蓪⒐鈱W(xué)傳感器放置于任何需要的位置處，例如，在沿著或圍繞由群集配置所確定的中心軸的 任何點處、在此中心軸上或圍繞此中心軸的多于一個點處、安裝有群集的基 板中、在群集外圍或在相同平面或與群集交替的平面中的另一位置處。在一個實施例中，光學(xué)傳感器可聚集并檢測發(fā)光元件的一個或多個群集 所發(fā)出的光。此外，光學(xué)傳感器的放置可利用群集配置的對稱性藉此消除對 額外光聚集光學(xué)部件的需要。圖3A和3B說明本發(fā)明的一個實施例，其中圖3A說明橫截面圖且圖 3B說明其俯-觀圖。包括有四個發(fā)光元件103的群集110以圓形i殳計配置， 且在與發(fā)光元件的群集相同的基板105上，光學(xué)傳感器102被放置于沿由群 集配置所確定的中心軸的點上。每個群集IIO具有與其相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)元 件107以用于將來自發(fā)光元件103的光朝著可包括擴(kuò)散器的輸出窗104指 引。額外光提取光學(xué)元件106 (例如，所設(shè)計的缺陷或光導(dǎo)或光反射管)可 增加來自發(fā)光元件103的光的提取并指向從群集提取的光以使得足夠部分 的光入射于光學(xué)傳感器102上。在圖4A和圖4B中分別說明不具有光提取 光學(xué)元件的實施例的橫截面圖和俯視圖。在一個實施例中，群集光學(xué)元件107的預(yù)定部分或所有由諸如丙烯酸或 任何其他聚合材料的透明材料形成，且因此可以不需要光提取光學(xué)元件106, 因為光可通過透明材料從群集漏出且變得入射于光學(xué)傳感器102上。在一個實施例中，如果群集光學(xué)元件107經(jīng)設(shè)計得在需要位置具有缺陷 (例如，經(jīng)機(jī)器制造或經(jīng)模制的有洞)藉此增強(qiáng)來自發(fā)光元件103的光的提 取，那么可以不需要光提取光學(xué)元件106?；?05可為(例如)PCB,且 可包括用于將來自光學(xué)傳感器102的信號反饋至發(fā)光元件的控制電路(未圖 示)的反饋回路，此可展示于基板105上。在一個實施例中，為了保護(hù)光學(xué)傳感器免受環(huán)境光，可將不透明元件 101耦合至圖3A中所說明的輸出窗104的下側(cè)?？蓪⒃摬煌该髟?01放 置于沿光學(xué)傳感器102與輸出窗104之間的軸120的任何位置，假設(shè)該輸出 窗104可被支撐且使得其不干擾光學(xué)傳感器102與光提取光學(xué)元件106之間的光學(xué)路徑。圖4A說明用于將不透明元件101支持于輸出窗104的水平下 的支撐結(jié)構(gòu)。當(dāng)環(huán)境光的強(qiáng)度足夠小的時候，可以不需要不透明元件101。圖5說明本發(fā)明的另一個實施例，其中窗204捕獲從基板205上的群集 210發(fā)出的光的一部分且光學(xué)連接至光提取元件201 (諸如，光管)。來自 群集210的一些光在窗204中傳播，且中心對準(zhǔn)的光提取元件201提取所述 光的一部分且將其指引至光學(xué)傳感器202。以此方式，將來自群集210的光 指向至光學(xué)傳感器202并藉此將其聚集和檢測。與每個群集相關(guān)聯(lián)的群集光 學(xué)部件207可提供由發(fā)光元件所產(chǎn)生的光的視準(zhǔn)，藉此形成(例如)光束。 光學(xué)傳感器202將檢測到的光轉(zhuǎn)換為表示入射光(其提供由群集210所發(fā)出 的光的強(qiáng)度的指示)的電信號?？蓪⑺鲂盘柗答伣o群集210內(nèi)的發(fā)光元件 203的控制電路?？蓪⒉煌该髟胖糜诖?04和光學(xué)傳感器202上以阻擋 環(huán)境光直接進(jìn)入光學(xué)傳感器。圖6說明本發(fā)明的另一個實施例，其中群集310經(jīng)幾何配置且來自發(fā)光 元件303的光由群集光學(xué)部件307定形為光束。將還可包括額外光束定形元 件(諸如，擴(kuò)散器)的窗304放置于群集光學(xué)部件307上。當(dāng)所述光的大部 分穿過窗304,所述光的一部分可被俘獲于所迷窗中且沿著所述窗傳播。例 如，諸如空心或固體光管的光導(dǎo)308隨后可將光指引至基板305上的光學(xué)傳 感器302。由于群集310的該配置，所以從每個發(fā)光元件將大體上相等量的 光聚集于所述窗304中且將這些光指向光學(xué)傳感器302。在一個實施例中，可將多于一個光學(xué)傳感器放置于群集外圍，其中每個 光學(xué)傳感器與中心點之間具有不變的角度。例如，三個光學(xué)傳感器可經(jīng)放置 分開120° 。當(dāng)與檢測所聚集到的光的單一光學(xué)傳感器相比時，以此配置的 光學(xué)傳感器的放置可從每個群集到所有信號之間提供相對相等的光貢獻(xiàn)。圖7說明本發(fā)明的另一個實施例，其中群集510經(jīng)幾何配置且圍繞發(fā)光 元件503的群集光學(xué)元件507由不透明材料形成?？蓪⒉煌该鞑牧贤扛卜瓷?材料以有效地指引光。在每個群集光學(xué)元件507中存在洞(可為鉆孔的或機(jī) 器制造的通道)，以使得允許來自發(fā)光元件503的一部分光通過與所述洞相關(guān)聯(lián)的光導(dǎo)517進(jìn)入光聚集光學(xué)部件511。光導(dǎo)517可經(jīng)放置以使得其允許 由發(fā)光元件503所產(chǎn)生的光到達(dá)光聚集光學(xué)部件511同時減少環(huán)境光的影 響。光導(dǎo)517的壁可為擴(kuò)散的或鏡面反射的。可在光聚集光學(xué)部件511的頂 上覆蓋經(jīng)配置以防止環(huán)境光進(jìn)入光聚集511的光學(xué)元件501。光聚集光學(xué)部 件可提供用于將所聚集的光指向朝向光學(xué)傳感器的構(gòu)件，且在一個實施例 中，光聚集光學(xué)部件可額外地提供用于進(jìn)一步混合所聚集的光的構(gòu)件。光學(xué) 元件501還可經(jīng)設(shè)計以將光朝著(例如)光學(xué)傳感器502指引。另外，濾光 器或如將容易地了解的其他構(gòu)件可與光學(xué)傳感器結(jié)合使用以減少總通量或 特定頻譜范圍內(nèi)的通量并藉此調(diào)節(jié)光學(xué)傳感器所檢測到的照明程度。圖8說明本發(fā)明的另一個實施例，其中群集810經(jīng)幾何配置且圍繞發(fā)光 元件803的群集光學(xué)元件807由不透明材料形成且可將透明透鏡812放置于 每個群集的頂部。少量光可從每個透鏡812的邊緣漏出且可向下透射至集中 于光聚集光學(xué)部件811中的光學(xué)傳感器802。在裝配環(huán)中含有透鏡812,所 述裝配環(huán)具有間隙以允許其中俘獲的一些光從透鏡的邊緣漏出并進(jìn)入光聚 集光學(xué)部件811中?？稍诠饩奂鈱W(xué)部件811上覆蓋經(jīng)配置以防止環(huán)境光進(jìn) 入光聚集光學(xué)部件中的光學(xué)元件801。所述光聚集光學(xué)部件可提供用于將所 聚集的光朝著光學(xué)傳感器指引的構(gòu)件，且在一個實施例中，光聚集光學(xué)部件 可額外地提供用于進(jìn)一步混合所聚集的光的構(gòu)件。光學(xué)元件801還可經(jīng)設(shè)計 以將光朝著(例如)光學(xué)傳感器802指引。類似地，光聚集光學(xué)部件811(包 括放置于光聚集光學(xué)部件上的光學(xué)元件801 )的所有壁可以是擴(kuò)散的或鏡面 反射的且可根據(jù)需要來定形。由于群集810的配置，所以從每個發(fā)光元件 803聚集到大體上相等量的光且將所述光指向光學(xué)傳感器802。圖9A和圖9B說明本發(fā)明的另一個實施例，其中群集910經(jīng)幾何配置 且圍繞發(fā)光元件903的光學(xué)元件907由不透明材料形成。群集光學(xué)元件907 提供用于視準(zhǔn)(Collimating)和混合由發(fā)光元件所產(chǎn)生的光的構(gòu)件?？蓪⑼?明透鏡912 (例如，平凸透鏡)光學(xué)放置于與每個群集相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)元 件907上。光提取光學(xué)元件901由表面上涂覆有反射物的透明材料形成。光提取光學(xué)元件901與透鏡912接合且與群集光學(xué)元件907的輸出孔匹S己，藉此對來自每個群集的一部分光進(jìn)行取樣，可表示每個群集的發(fā)射的色度和光通量。光提取光學(xué)元件901可經(jīng)定形且外表面可經(jīng)鏡面涂覆以使得由光提取 光學(xué)元件901所取樣的光第一次入射于光提取光學(xué)元件901的反射表面、經(jīng) 朝著中心軸指引且第二次入射于光提取光學(xué)元件901的第二中心反射表面、 經(jīng)向下朝著集中于光聚集光學(xué)部件911中的光學(xué)傳感器902指引，如由光線 980所說明。光提取光學(xué)元件901可額外防止環(huán)境光進(jìn)入光聚集光學(xué)部件 911。光聚集光學(xué)部件還可提供用于將所聚集的光朝著光學(xué)傳感器指引的構(gòu) 件，且在一個實施例中，光聚集光學(xué)部件可額外地提供用于進(jìn)一步混合所聚 集的光的構(gòu)件。光聚集光學(xué)部件911的壁可為(例如)擴(kuò)散的或鏡面反射的。 光提取光學(xué)元件901的形狀可允許較大量的光進(jìn)入光聚集光學(xué)部件91同時 提供所需要程度的環(huán)境光抑制。由于群集910的配置，所以從每個發(fā)光元件 903聚集到大體上相等量的光且將所述光指向光學(xué)傳感器902。在本發(fā)明的另一個實施例中，與每個群集的光學(xué)部件907和光提取光學(xué) 元件901相關(guān)聯(lián)的透明透鏡912可由一片材料制成，例如，聚碳酸酯或玻璃 材料或如本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的其他適合材料。這種類型的配置可通過移除 一光學(xué)界面來增加透射至光聚集光學(xué)部件911的光量。圖10說明光提取光學(xué)元件901的透視圖，可將光提取光學(xué)元件901放 置于光聚集和重指向光學(xué)部件911上。光提取光學(xué)元件包括和與發(fā)光元件的 群集相關(guān)聯(lián)的透鏡912或群集光學(xué)部件907的一部分相匹配的臂1080。臂 1080提供用于提取來自群集光學(xué)部件內(nèi)的光的構(gòu)件。光提取光學(xué)元件901 中的凹陷1090經(jīng)配置以幫助將提取到的光重指向朝向光學(xué)傳感器902。此 外，可將光提取光學(xué)元件901的上表面反射地涂覆并使其不透明。光提取光 學(xué)元件901的光學(xué)特征的此配置可提供將所聚集的光重指向朝向光學(xué)傳感 器且可額外地幫助抑制環(huán)境光進(jìn)入光聚集光學(xué)部件911。圖11說明在形成光聚集光學(xué)部件1050的頂部的光提取光學(xué)元件1000 之間匹配的實施例，且群集光學(xué)部件1030和透鏡1080與發(fā)光元件1040的群集相關(guān)聯(lián)。通過光提耳又光學(xué)元件1000的臂1010從群集光學(xué)部件1030提 取由經(jīng)指向朝著光提取光學(xué)元件1000指引的發(fā)光元件1040所發(fā)出的光。隨 后由光提取光學(xué)元件1000內(nèi)的凹陷1014通過光聚集光學(xué)部件1050來將所 述被提取的光1012重指向朝向光學(xué)傳感器1060。光聚集光學(xué)部件1050可 額外地提供用于在所聚集的光與光學(xué)傳感器1060相互作用之前將其混合的 構(gòu)件。為了幫助對與發(fā)光元件的群集相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)部件1030所提取的 光的提取和重指向，可將光提取光學(xué)元件1000的上表面形成為不透明且反 射的表面。以此方式，可將所提取的光重指向(Redirect)朝向光學(xué)傳感器 1060且可抑制環(huán)境光進(jìn)入光聚集光學(xué)部件1050。在本發(fā)明的一個實施例中，可將濾光器1070放置于光聚集光學(xué)部件 1050中?？蓪V光器放置于靠近光學(xué)傳感器1060或放置于沿著光聚集光學(xué) 部件1050的高度的任何需要位置處。所述濾光器可提供用于限制經(jīng)指向朝 向光學(xué)傳感器1060的聚集到的光的量或可選擇性地過濾掉不想要的波長的 光。濾光器1070可以是寬帶中性濾光器以調(diào)節(jié)入射于光學(xué)傳感器1060上的 總光級。濾光器1070可交替地或額外地為能夠選擇電磁頻語的特定區(qū)域(例 如，紅外、紫外或可見頻語的一個或多個區(qū)域)的頻譜選擇性濾光器。濾光 器可隨意提供特定濾光器類型的組合的過濾特征。圖12根據(jù)圖11中所說明的實施例說明在光聚集光學(xué)元件1000、與發(fā) 光元件的群集相關(guān)聯(lián)的透鏡1080和群集光學(xué)部件1030之間的匹配連接的放 大圖，其中光聚集光學(xué)元件1000圍住光聚集光學(xué)部件1050。在本發(fā)明的一個實施例中，可形成得具有各種橫截面形狀中的一個的光 聚集光學(xué)部件，例如，圓形、橢圓形、正方形、六角形或其他形狀。橫截面 形狀可取決于與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)光元件的群集的配置。此外，如圖13A、 13B 和13C中所說明，光聚集光學(xué)部件的縱向橫截面可為各種形狀中的一個，例 如，矩形、圓錐形或拋物線形或其他形狀。縱向橫截面形狀可由所聚集的光 的重指向的需要程度、所聚集的光的額外混合的需要程度和所重指向的光的 聚焦的需要程度來確定。在本發(fā)明的另 一個實施例中，可將透鏡放置于沿光聚集光學(xué)部件的高度 的任何位置處。透鏡可提供用于將所聚集的光聚焦于光學(xué)傳感器上的構(gòu)件。 圖14說明根據(jù)本發(fā)明用于聚集和檢測光的裝置的另一個實施例。光聚集光學(xué)部件1101可經(jīng)配置為光導(dǎo)(Light Guide)且可放置于接近發(fā)光元件 1103且經(jīng)配置以獲得由發(fā)光元件所發(fā)出的光1145的量。在一個實施例中， 將光聚集光學(xué)部件1101放置于與發(fā)光元件1103相關(guān)聯(lián)的群集光學(xué)元件1150 的底部，且光聚集光學(xué)部件1101提供用于通過內(nèi)部反射將所聚集的光指引 朝向光學(xué)傳感器1102的構(gòu)件。與位于接近光學(xué)傳感器1102的位置的光聚集 光學(xué)部件1101相關(guān)聯(lián)的提取位置1114經(jīng)配置以將此聚集到的光指向朝向光 學(xué)傳感器1102。此提取位置U14可包括經(jīng)配置以將聚集到的光重指向朝向 光學(xué)傳感器1102的凹槽、其他表面構(gòu)造或變形。在一個實施例中，光聚集光學(xué)部件可以和與發(fā)光元件的每個群集相關(guān)聯(lián) 的群集光學(xué)元件一起起作用。群集光學(xué)元件可經(jīng)配置以從群集提取大量的光 且隨后將所述光透射至光聚集光學(xué)部件。在另一個實施例中，將光聚集光學(xué) 部件放置于接近發(fā)光元件群集與群集光學(xué)元件之間的界面。光聚集光學(xué)部件 可經(jīng)配置以提取從發(fā)光元件的群集與群集光學(xué)元件之間的界面漏出的光。如將容易地了解，根據(jù)本發(fā)明的其他配置是可能的。此外，對于不同群 集設(shè)計，可能需要本發(fā)明的不同配置。例如，歸因于傳感器的敏感度，傳感 器可能需要較大部分的光來獲得可接受的信噪比且因此可能需要允許聚集 較大部分的光的配置。如將容易地了解，其他因素可控制將本發(fā)明的哪一配 置用于特殊應(yīng)用的決定。以上所述僅為本發(fā)明的過程及方法實施例，并不用以限制本發(fā)明，而且， 對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，對本發(fā)明的變化和修改現(xiàn)在應(yīng)該是顯然的， 這些變化和修改、等同替換、改進(jìn)等均應(yīng)包含在本發(fā)明的如權(quán)利要求限定的 保護(hù)范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種經(jīng)配置以用于光聚集和檢測并經(jīng)調(diào)適以用于與電源相連的照明裝置，所述照明裝置包括a)用于發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件的兩個或兩個以上群集，所述群集圍繞第一中心軸配置且每個群集與所述第一中心軸大體上等距離；b)用于聚集由所述兩個或兩個以上群集中的每個群集發(fā)出的一部分光的光聚集構(gòu)件，所述光聚集構(gòu)件具有第二中心軸，所述光聚集構(gòu)件經(jīng)放置以使所述第二中心軸與所述第一中心軸對準(zhǔn)；以及c)光學(xué)耦合至所述光聚集構(gòu)件的光檢測構(gòu)件，所述光檢測構(gòu)件用于接收所述部分光并將所述部分光轉(zhuǎn)換為表示所述光的電信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于其中，所述群集中的 每一個均包括群集光學(xué)部件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集構(gòu) 件包括由所述群集光學(xué)部件中的每一個形成的集成零件，所述集成零件中的每 一個經(jīng)配置以使來自所述群集的光指向所述光^r測構(gòu)件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于其中，所述集成零件 被裝配在所述群集光學(xué)部件內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集構(gòu) 件包括經(jīng)配置為與每個群集光學(xué)部件匹配以提取來自所述兩個或兩個以上群集 的每個群集的所述部分光的光提取光學(xué)部件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集構(gòu) 件包括與所述群集光學(xué)部件耦合以提取來自每個群集的所述部分光并將所述部 分光導(dǎo)向所述光4企測構(gòu)件的光提取光學(xué)部件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集構(gòu) 件進(jìn)一步包括光學(xué)耦合至所述光提取光學(xué)部件的光聚集光學(xué)部件，所述光聚集 光學(xué)部件用于將來自每個群集的所述部分光指向所述光;^測構(gòu)件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集光 學(xué)部件還混合來自每個群集的所述部分光。
9、 4艮據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集光 學(xué)部件為固體光管或空心光管。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集光 學(xué)部件包括用于將來自每個群集的所述部分光集中和/或聚焦到所述光檢測構(gòu) 件上的光學(xué)透鏡。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集光 學(xué)部件包括濾光器。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于其中，所述濾光器 為中性濾光器或選擇濾光器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明裝置，其特征在于其中，所述選擇濾 光器為紅外濾光器、紫外濾光器、或彩色濾光器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集構(gòu) 件包括用于限制環(huán)境光進(jìn)入所述光聚集構(gòu)件的光阻擋元件。
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于其中，濾光器被集成 到所述光檢測構(gòu)件中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于其中，在所迷群集光 學(xué)部件的每個群集光學(xué)部件上放置透明透鏡。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集 構(gòu)件包括被配置為與每個群集光學(xué)部件上的所迷透明透鏡匹配的光提取光學(xué)部 件，所述光提取光學(xué)部件用于4是取來自所述群集的每個群集的所述部分光。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于其中，所述光聚集 構(gòu)件還包括光學(xué)耦合至所述光提取光學(xué)部件的光聚集光學(xué)部件，所述光聚集光 學(xué)部件用于將來自每個群集的所述部分光指向所述光檢測構(gòu)件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于其中，所述檢測構(gòu)件 包括一個或多個光學(xué)傳感器。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明裝置，其特征在于其中，所述一個或 多個光學(xué)傳感器被配置為檢測一個或多個頻率范圍的光。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明裝置，其特征在于其中，所述一個或 多個光學(xué)傳感器為半導(dǎo)體光電二極管、光電傳感器、或LED。
22、 —種用于聚集和檢測由發(fā)光元件的兩個或兩個以上群集發(fā)出的光 的方法，所述方法包括以下步驟a) 提供光學(xué)耦合至所述兩個或兩個以上群集的光聚集構(gòu)件和光學(xué)耦合 至所述光聚集構(gòu)件的光檢測構(gòu)件，所述兩個或兩個以上群集圍繞第一中心軸 配置且每個群集與所述第一中心軸大體上等距離，所述光聚集構(gòu)件具有第二 中心軸，并且放置所述光聚集構(gòu)件以使所述第二中心軸與所述第一中心軸對準(zhǔn)；b) 使用所述光聚集構(gòu)件來聚集由發(fā)光元件的所述兩個或兩個以上群集中的每個群集發(fā)出的一部分光；以及 所述光的電信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于聚集和檢測從多個發(fā)光元件發(fā)出的光的方法和裝置。這些發(fā)光元件經(jīng)分組為一個或多個發(fā)光元件的兩個或兩個以上群集，該群集經(jīng)配置以使得從每個群集發(fā)出的一部分光直接入射在中心軸上，其中，沿中心軸的每個點與每個群集的距離相等。將同樣具有與其相關(guān)聯(lián)的中心軸的光聚集構(gòu)件進(jìn)行放置使得群集的中心軸與光聚集構(gòu)件的中心軸一致。光聚集構(gòu)件聚集從每個群集聚集大體上相等部分的光，然后將聚集到的光傳播至檢測構(gòu)件，該檢測構(gòu)件包括用于對表示由群集發(fā)出的光的電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的光學(xué)傳感器?？蓪⒂晒鈾z測構(gòu)件所提供的電信號反饋給用于控制由發(fā)光元件所發(fā)出的光的特性的控制器。
文檔編號G01J1/04GK101238359SQ200680017679
公開日2008年8月6日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者伊恩·阿什當(dāng), 沙恩·P·魯濱遜, 艾倫·布倫特·約克, 英戈·斯皮爾 申請人:Tir技術(shù)有限公司